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求助二级圆柱齿轮减速机构计算

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发表于 2022-1-14 13:58:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
一个手动装置,承受的力是2KN,手轮转一圈20毫米,总行程是270,现采用二级减速机构,如何确定各个齿轮的齿数和模数
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发表于 2022-1-14 14:46:49 | 显示全部楼层
问的好。既然是手动,假设手转一圈2秒,则输入转速30r/min。经过减速之后(假设减速机1:30),则输出转速为1r/min。转速有了。
再假设这个人是个成年汉子。一般成年自行车运动员的输出功率可以达到200-300W,我们假设250W.
那么,可以得到扭矩为M=9550*P/n,得到输出转矩为2387Nm。知道这个扭矩,估算你这个模数至少也得10。
知道模数为10,,,,好了我编不下去了。有没有大侠帮忙看看,哪里合理,哪里不合理

点评

自行车那是用腿,用手的话50W都够呛,可以直接根据力来计算  发表于 2022-1-14 17:53
已知条件很少,却最能自由发挥。希望大家帮忙瞅瞅思路对不对。哈哈~~~  发表于 2022-1-14 14:49
http://z.3dsjw.com/
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 楼主| 发表于 2022-1-14 15:01:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 gaonengmei 于 2022-1-14 15:20 编辑
爱看书的pig 发表于 2022-1-14 14:46
问的好。既然是手动,假设手转一圈2秒,则输入转速30r/min。经过减速之后(假设减速机1:30),则输出转速为1r ...

感觉不太对,手柄和小齿轮安装在和手轮一根轴上,手轮转一圈,直线移动20mm,转换成齿轮传动,要满足这个条件就是,等于这个齿轮的分度圆就大概就是(20除以3.14)6mm,但是不存在这样的齿轮,就放大四倍,小齿轮的分度圆为24,模数2或者3应该就能满足要求,因为受力比较大,就是把2KN的力分散,总共四个齿轮,最后一个齿轮受力是2KN,前面的就得想办法变成受力的四分之一,在往前就是二分之一,那这样转动手轮的力大概需要八分之一的力,(200除以8)就是25KG的力转动手柄,但是过程我不会计算,不知道带哪些参数计算,求教一下
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发表于 2022-1-14 15:04:40 | 显示全部楼层
gaonengmei 发表于 2022-1-14 15:01
感觉不太对,手柄和小齿轮安装在和手轮一根轴上,手轮转一圈20mm,要满足这个条件就是,等于这个齿轮的分 ...

手轮转一圈20mm的意思不是说,负载端运动了20mm吗。咋和输入还有关系
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 楼主| 发表于 2022-1-14 15:18:01 | 显示全部楼层
爱看书的pig 发表于 2022-1-14 15:04
手轮转一圈20mm的意思不是说,负载端运动了20mm吗。咋和输入还有关系

这个20就是负载端,转换成了输入端呀,直线变成了圆周呀,就是20除以3.14
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 楼主| 发表于 2022-1-14 15:18:51 | 显示全部楼层
爱看书的pig 发表于 2022-1-14 15:04
手轮转一圈20mm的意思不是说,负载端运动了20mm吗。咋和输入还有关系

上面写的不精确哈,抱歉
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发表于 2022-1-14 17:58:24 | 显示全部楼层
手动装置的话,力一定要算好,不然很难用的。要么力太大,要么速度太慢。你可以多买几对齿轮试试
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发表于 2022-1-15 01:09:13 | 显示全部楼层
2KN转化到手柄轴上的扭矩,不考虑摩擦,约为2000x20/6.28约等于7Nm,按10Nm计算。当然用螺杆传动是需要考虑摩擦的,摩擦系数根据不同材料有所不同,扭矩会相应增大。接下来预估手柄直径,如手柄直径200,则50N的力即可驱动,成人完全无需配减速机。一般超过200N才考虑用减速增加扭矩,即使用,本例一级减速已经足够。如果要用齿轮传动,可根据工况环境选材材料…初步确定小齿轮齿数…按空间预估小齿轮直径....计算线速度并选择精度等级,你这手动装置,9级即可....基本上上肯定是开式传动,只需要按齿根弯曲强度计算确定模数即可,然后对比预估直径是否相差太大,不大的话进行齿面接触强度亮度校核,满足结束。
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发表于 2022-1-15 01:17:07 | 显示全部楼层
|人外有人发表于 01-15 01:092KN转化到手柄轴上的扭矩,不考虑摩擦,约为2000x20/6.28约等于7Nm,按10Nm计算。当然用螺杆传动是需要考虑摩擦的,摩擦系数根据不同材料有所不同,扭矩会相应增大。接下来预估手柄直径,如手柄直径200,则50N的力即可驱动,成人完全无需配减速机。一般超过200N才考虑用减速增加扭矩,即使用,本例一级减速已经足够。如果要用齿轮传动,可根据工况环境选材材料…初步确定小齿轮齿数…按空间预估小齿轮直径....计算线速度并选择精度等级,你这手动装置,9级即可....基本上上肯定是开式传动,只需要按齿根弯曲强度计算确定模数即可,然后对比预估直径是否相差太大,不大的话进行齿面接触强度亮度校核,满足结束。
更正:直径200手轮,应该是需要100N
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发表于 2022-1-15 01:24:57 | 显示全部楼层
|人外有人发表于 01-15 01:17更正:直径200手轮,应该是需要100N
当然,如果需要频繁旋转驱动这2KN,还是要加齿轮减速的的,控制在30N驱动力内比较人性化。
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